Investiguen com crear una xarxa publicoprivada per a la distribució urbana de mercaderies a Barcelona

S'estima que a Espanya es reparteixen cada dia quatre milions de paquets, la majoria dels quals tenen com a destinació l'àrea metropolitana d'una gran ciutat, que és on es concentra el 55 % de la població. L'entrega de paqueteria es va disparar especialment durant la covid a causa de l'increment de les compres en línia, que han continuat creixent a doble dígit fins i tot un cop superada la pandèmia. Aquesta nova mobilitat no ha fet altra cosa que agreujar els problemes de congestió de trànsit, de falta d'aparcament i de mala qualitat de l'aire ja existents a les zones urbanes des de fa anys.

En el context de l'aposta de la UE per trobar solucions innovadores adreçades a reduir els impactes negatius del transport urbà de mercaderies i promoure un transport intermodal, la reducció del trànsit i l'optimització de les entregues, un grup d'investigadors ha ideat una proposta de xarxa per a la distribució urbana de mercaderies. "Hem estudiat possibles solucions des de fa anys i, a més de determinar que no hi ha una única opció, hem vist que és necessària una col·laboració molt més estreta entre el sector públic i el món privat", explica Cristian Castillo Gutiérrez, professor dels Estudis d'Economia i Empresa de la Universitat Oberta de Catalunya (UOC) i investigador del grup de recerca Sustainability, Management and Transport (SUMAT).

La proposta de xarxa, el disseny de la qual ha estat publicat en obert a la European Transport Research Review, se centra en la ciutat de Barcelona, on els investigadors han localitzat 1.057 punts per a l'entrega de paqueteria. Es tracta de microhubs ubicats a estacions de transport públic, mercats, centres comercials, oficines de correus, pàrquings, edificis i punts de recollida ja existents. "Ja hi ha pàrquings públics que han cedit espais a empreses privades de paqueteria, i per a la resta de punts proposats, caldria veure quina inversió requereixen perquè puguin ser habilitats", assenyala Castillo.

En l'estudi també hi han participat Eduard Josep Álvarez Palau, també professor dels Estudis d'Economia i Empresa i investigador líder del grup  Urbanització, Comerç i Logística Sostenible (URBANLOG); Javier Panadero Martínez, professor del departament d'Arquitectura de Computadors i Sistemes Operatius de la Universitat Autònoma de Barcelona (UAB); i Ángel A. Juan, catedràtic d'Analítica de Dades i Investigació Operativa i investigador principal del grup Intelligent Computing & Systems Optimization (ICSO) del Centre de Recerca en Gestió i Enginyeria de Producció (CIGIP) en el Campus d’Alcoi de la Universitat Politècnica de València (UPV).

Un algoritme d'encaminament

Els autors no només han identificat aquest miler de potencials microhubs intermodals per a un lliurament més eficient de la paqueteria a Barcelona, sinó que han desenvolupat també un algoritme d'encaminament àgil per optimitzar el treball dels repartidors. No menys important, també han promogut que els repartiments es facin amb bicicletes de càrrega i furgonetes elèctriques per tal de contribuir a la millora de la qualitat de l'aire de la ciutat i a la reducció d'emissions de gasos d'efecte hivernacle.

L'algoritme desenvolupat genera plans de distribució adaptatius tenint en compte els costos d'operació del microhub i els costos d'encaminament dels vehicles, tot utilitzant mètodes heurístics i d'aprenentatge automàtic millorats per tècniques de paral·lelització. D'aquesta manera, gràcies a la intel·ligència artificial, es generen ràpidament plans d'encaminament d'alta qualitat basats en la infraestructura i els modes de transport i els punts de lliurament. Cal destacar que l'algoritme s'adapta dinàmicament i utilitza tècniques multiobjectiu per tal que cada pla d'encaminament assoleixi el que es coneix com l'eficiència de Pareto, és a dir, plans en els quals no és possible que ningú obtingui un guany superior sense que hi perdi algú altre.

“Els equips de recerca implicats fa anys que desenvolupem algoritmes intel·ligents capaços d'ajudar-nos a prendre decisions òptimes i, amb això, millorar els serveis de transport i logística de les empreses amb què col·laborem. En aquest cas, aquests algorismes ens han permès generar nous models de servei als ciutadans d'àrees urbanes, cosa que pot resultar gran utilitat a les administracions públiques”, apunta l’investigador de la UPV, Ángel A. Juan.

Cristian Castillo afirma que les proves de camp dutes a terme a Barcelona han mostrat "resultats prometedors", ja que han proporcionat escenaris potencials per reduir les emissions de gasos d'efecte hivernacle i per a la millora dels terminis de lliurament, així com la satisfacció de les empreses de paqueteria, els treballadors del sector i els destinataris finals.

Rutes intel·ligents per a zones rurals

En una recerca precedent, els professors Castillo i Álvarez van utilitzar algoritmes d'encaminament per fer més eficients els desplaçaments dels professionals sanitaris en territoris ubicats a més de 45 minuts a peu o en bicicleta d'un centre mèdic d'atenció primària. Els algoritmes creats, que són escalables i personalitzables, dissenyen les rutes més eficients segons paràmetres com les prioritats, els temps de visita i la distància dels desplaçaments. Per posar-los a prova, els autors van dur a terme una simulació a Segòvia, província on l'11,8 % dels municipis estan situats a més de 45 minuts a peu d'un centre d'atenció primària.

L'objectiu final d'aquest treball, que ha estat publicat en obert a la revista científica Socio-Economic Planning Sciences i és de coneixement públic perquè el pugui implementar qualsevol territori interessat, és que totes les zones rurals puguin tenir accés a assistència sanitària.

Ciutats i comunitats sostenibles

La proposta de xarxa per a la distribució urbana de mercaderies està alineada amb el número 11 dels Objectius de Desenvolupament Sostenible de Nacions Unides (ODS): el de ciutats i comunitats sostenibles. Aquesta fita pretén aconseguir que "les ciutats i els assentaments humans siguin inclusius, segurs, resilients i sostenibles". Les ciutats representen el futur del mode de vida global. La població mundial va assolir els 8.000 milions de persones el 2022, de les quals més de la meitat viuen en zones urbanes. Es preveu que aquesta xifra augmenti i que per al 2050 el 70 % de la població visqui a ciutats.

Article relacionat

Castillo, C., Panadero, J., Álvarez-Palau, E. J. & Juan, A. A. "Towards greener city logistics: an application of agile routing algorithms to optimize the distribution of micro-hubs in Barcelona". European Transport Research Review. 16, 44 (2024). https://doi.org/10.1186/s12544-024-00669-7

Aquesta recerca de la UOC, amb la UAB i la UPV, afavoreix els objectius de desenvolupament sostenible (ODS) de l'ONU: 9. Construir infraestructures resilients, promoure la industrialització sostenible i fomentar la innovació; i 11. Ciutats i comunitats sostenibles.

UOC R&I

La recerca i innovació (R+I) de la UOC contribueix a solucionar els reptes a què s'enfronten les societats globals del segle XXI mitjançant l'estudi de la interacció de la tecnologia i les ciències humanes i socials, amb un focus específic en la societat xarxa, l'aprenentatge en línia i la salut digital.

Els més de 500 investigadors i investigadores i més de 50 grups de recerca s'articulen entorn dels set estudis de la UOC, un programa de recerca en aprenentatge en línia (e-learning research) i dos centres de recerca: l'Internet Interdisciplinary Institute (IN3) i l'eHealth Center (eHC).

A més, la Universitat impulsa la innovació en l'aprenentatge digital mitjançant l'eLearning Innovation Center (eLinC), i la transferència de coneixement i l'emprenedoria de la comunitat UOC amb la plataforma Hubbik.

Els objectius de l'Agenda 2030 per al Desenvolupament Sostenible de les Nacions Unides i el coneixement obert són eixos estratègics de la docència, la recerca i la innovació de la UOC. Més informació: research.uoc.edu.